UBI文件系统详解

    UBIFS是nokia工程师在the university of Szeged大学帮助下开发的新的Flash filesystem。UBIFS可以认为是JFFS2文件系统的下一代。 UBIFS文件系统是专门为大容量FLASH嵌入式移动设备设计的，挂载UBIFS文件系统必须有mtd接口，而普通的PC机通常都不用mtd管理磁盘，所以这里需要用到nandsim模拟器，用一片RAM空间模拟出mtd设备。
UBIFS文件系统挂载，具体步骤如下：

⑴ 加载UBIFS驱动和mtd驱动
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo apt-get install mtd-utils
$ sudo modprobe nandsim first_id_byte=0x2c second_id_byte=0xda third_id_byte=0x90 fourth_id_byte=0x95[/mw_shl_code]
(加载nandsim时需要传入的几个参数：first_id_byte、second_id_byte、third_id_byte和fourth_id_byte是需要模拟的目标NANDFLASH的ID，可以从 NandFlash芯片datasheet中可查到四个ID bytes，这里为0x2c，0xda，0x90，0x95)
若执行成功将可以在/dev/目录下找到mtd0和mtd0r0两个设备：
[mw_shl_code=bash,true]$ ls /dev/mtd*
/dev/mtd0 /dev/mtd0ro[/mw_shl_code]
⑵ 擦除mtd0分区，操作如下：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo flash_erase /dev/mtd0 0 0
Erasing 128 Kibyte @ ffe0000 -- 100 % complete[/mw_shl_code]
⑶ 将rootfs.ubi装入新建的mtd0分区，用dd命令进行装入，如下：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo ubiformat /dev/mtd0 -O 2048 -f rootfs.ubi
ubiformat: mtd0 (nand), size 268435456 bytes (256.0 MiB), 2048 eraseblocks of 131072 bytes (128.0 KiB), min. I/O size 2048 bytes
libscan: scanning eraseblock 2047 -- 100 % complete
ubiformat: 2048 eraseblocks are supposedly empty
ubiformat: flashing eraseblock 741 -- 100 % complete
ubiformat: formatting eraseblock 2047 -- 100 % complet[/mw_shl_code]
⑷ 挂载UBIFS文件系统
完成以上步骤之后，加载ubi模块并attach到mtd0中，便可以像挂载普通的mtd设备一样挂载UBIFS文件系统。
加载ubi模块并attach到mtd0设备：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo modprobe ubi mtd=0,2048[/mw_shl_code]
新建一个挂载点：
[mw_shl_code=bash,true]$ mkdir fsmount[/mw_shl_code]
通过以下命令进行挂载：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo mount -t ubifs ubi0_0 fsmount/
ls fsmount/
bin boot dev etc home lib media mnt proc sbin sys tmp usr var[/mw_shl_code]
至此在PC机上挂载UBIFS文件系统完成。

重新生成UBI文件系统：
利用mkfs.ubifs工具重新生成文件系统，输入以下命令生成新的UBIFS文件系统：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo mkfs.ubifs -r fsmount/ -m 2048 -e 126976 -c 2024 -o ubifs.img[/mw_shl_code]
mkfs.ubifs 参数说明：
-r 建立文件系统的目录
-m 最小的 I/O 传输单元大小
-e 逻辑擦除块大小
-c 最大的逻辑擦除块数
-o 指定输出文件[/mw_shl_code]
其中可以通过以下命令查看最小的I/O传输单元大小和逻辑擦除块大小：
[mw_shl_code=bash,true]$ ubinfo /dev/ubi0
ubi0
Volumes count: 1
Logical eraseblock size: 126976 bytes, 124.0 KiB
Total amount of logical eraseblocks: 2048 (260046848 bytes, 248.0 MiB)
Amount of available logical eraseblocks: 0 (0 bytes)
Maximum count of volumes 128
Count of bad physical eraseblocks: 0
Count of reserved physical eraseblocks: 20
Current maximum erase counter value: 1
Minimum input/output unit size: 2048 bytes
Character device major/minor: 250:0
Present volumes: 0[/mw_shl_code]
通过以下命令查看最大的逻辑擦除块数：
[mw_shl_code=bash,true]$ ubinfo /dev/ubi0_0
Volume ID: 0 (on ubi0)
Type: dynamic
Alignment: 1
Size: 2024 LEBs (256999424 bytes, 245.1 MiB)
State: OK
Name: rootfs
Character device major/minor: 250:1[/mw_shl_code]
利用ubinize工具生成fsimage.ubi文件。首先需要建立ubinize的配置文件ubinize.cfg：
[mw_shl_code=bash,true]$ vi ubinize.cfg[/mw_shl_code]
输入以下内容，并保存退出：
[mw_shl_code=bash,true][ubifs]
mode=ubi
image=ubifs.img
vol_id=0
vol_size=64MiB
vol_type=dynamic
vol_name=rootfs
vol_flags=autoresize
vol_alignment=1[/mw_shl_code]
输入以下命令生成最终烧写到目标板的文件系统文件fsimage.ubi：
[mw_shl_code=bash,true]$ sudo ubinize -m 2048 -p 128KiB -o fsimage.ubi ubinize.cfg[/mw_shl_code]
ubinize参数说明：
[mw_shl_code=bash,true]-m 最小输入/输出字节闪存单元的大小
-p FLASH 的物理擦除块的大小
-o 输出的文件[/mw_shl_code]
这里和mkfs.ubifs的参数不同， -p的参数为物理擦除块大小，也就是ubi工作在 MTD层之上，所以需要MTD的参数，即物理参数，而ubifs工作在ubi之上，所以需要ubi的参数，即逻辑参数。现在，ubi 备映像已经被保存在了ubi.img中，不仅包含ubifs信息，还包含ubi信息。

至此UBI文件系统制作完成。